塑料蓋板注塑成型模擬及模具設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn) 機(jī)械制造專業(yè)

塑料蓋板注塑成型模擬及模具設(shè)計(jì)摘要闡述了當(dāng)前模具制造行業(yè)的現(xiàn)狀與前景。分析了塑料蓋板的注塑成型過程，并且根據(jù)塑件材料及制品的特點(diǎn)，確定模具結(jié)構(gòu)和選擇注塑機(jī)，對(duì)注塑工藝進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)澆注、冷卻系統(tǒng)以及成型零部件和推出機(jī)構(gòu)。接著利用MPI軟件對(duì)制品成型過程進(jìn)行模擬分析，確定澆口位置、填充過程和冷卻-流動(dòng)-翹曲分析等。最后根據(jù)MPI軟件分析的結(jié)果及模具結(jié)構(gòu)，使用CAD軟件對(duì)模具進(jìn)行三維結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：注塑模具；塑料模具設(shè)計(jì)；MPI軟件；CAD軟件AbstractThispaperexpoundsthecurrentmouldmanufacturingindustrypresentsituationandprospect.Plasticinjectionmoldingprocessofplateareanalyzed,andaccordingtothecharacteristicsoftheplasticmaterialsandproducts,determinethemoldstructureandinjectionmoldingmachine,preliminaryprocessconditionsweredetermined,gatingsystem,coolingsystemandformingpartsofthedesignonthedesignandetc.ThenuseofMPIsoftwareproductstosimulatetheformingprocessanalysis,todeterminethereasonableformingprocessconditions,gatingsystemandcoolingsystem,etc.AccordingtotheclassificationresultsofMPIsoftwareandthemouldstructure,using3dCADsoftwaretomoldthree-dimensionalstructuredesign.Keywords:Injectionmould;Plasticmoulddesign;MPIsoftware;CADsoftware目錄摘要 ⅠAbstract Ⅱ目錄 Ⅲ第一章緒論 11.1引言 11.2研究背景 11.3研究現(xiàn)狀 11.4論文結(jié)構(gòu) 2第二章塑料蓋板模具設(shè)計(jì)過程分析 32.1塑件材料ABS的性能分析 32.2塑件的工藝分析 32.3注塑機(jī)的選擇 32.4注射過程的校核 52.5鎖模力的校核 62.6安裝部分尺寸校核 62.7分型面及其選擇 72.8澆注系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì) 82.9冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 92.10成型零件部件的設(shè)計(jì) 92.11推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 132.12本章小結(jié) 13模具裝配圖 14第三章模流分析 153.1最佳澆口位置分析 153.2填充分析 163.3冷卻-流動(dòng)-翹曲分析3.4本章總結(jié) 19結(jié)論 211.論文工作總結(jié) 212.工作展望 21參考文獻(xiàn) 22致謝 23第一章緒論1.1引言模具業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的重要支柱之一。汽車，飛機(jī)，電子，電器等工農(nóng)業(yè)及民用產(chǎn)品中除金屬零件外大量使用著各式的高分子材料零件，成型模具的水平?jīng)Q定著零件質(zhì)量的好壞，高端的模具技術(shù)有利于產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度。因此，模具的設(shè)計(jì)和分析是生產(chǎn)模具的基本也是最重要的環(huán)節(jié)。1.2研究背景塑料制品目前在日常中應(yīng)用廣泛，模具制造技術(shù)水平的優(yōu)劣決定著一個(gè)國家產(chǎn)品制造水準(zhǔn)優(yōu)劣。塑料工業(yè)的成長離不開塑料模具的成長。目前國內(nèi)注塑模在質(zhì)量上有了很快的發(fā)展。長三角、珠三角是塑料產(chǎn)業(yè)的主要集中地方，其塑料制品產(chǎn)業(yè)位于前矛[1]。如今，這3個(gè)省的不少企業(yè)正極力組織模具作品的開發(fā)制作，正是看到了塑模業(yè)的極大商機(jī)。模具設(shè)計(jì)開發(fā)不是一蹴而就的，首先要進(jìn)行塑料制品和模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，通過分析選擇合理的成型工藝，再進(jìn)行模具加工制造生產(chǎn)，CAE分析軟件目前應(yīng)用于模具分析，得到不少認(rèn)同[2]。應(yīng)用CAE分析軟件，我們對(duì)模具成型過程進(jìn)行分析，降低了研發(fā)成本。1.3研究現(xiàn)狀這次的研究課題是塑料蓋板模具的設(shè)計(jì)與MPI分析。塑料模具設(shè)計(jì)過程我們基本比較了解熟悉，而進(jìn)行MPI軟件分析仍然是比較新鮮的，以前沒有接觸過也不清楚怎么進(jìn)行，因此需要花費(fèi)一定的時(shí)間精力完成分析。1.4論文結(jié)構(gòu)本文分為三章。其中第一章節(jié)敘述了塑料模具的研究背景以及本次模具設(shè)計(jì)分析的現(xiàn)狀。第二章節(jié)是整個(gè)塑料蓋板模具的成型過程，包括材料的性能分析、模具結(jié)構(gòu)和注塑機(jī)的選擇、工藝條件、澆注和冷卻系統(tǒng)的確定等環(huán)節(jié)。第三章節(jié)則是在MPI軟件下塑料蓋板成型過程的模擬分析。第二章塑料蓋板模具設(shè)計(jì)2.1ABS的性能分析ABS塑料是三元共聚物，各方面性能優(yōu)異，首先具有韌性和高彈性，然后具有熱塑性塑料的加工成型特性并改善電性能，并且耐高溫、化學(xué)性質(zhì)十分穩(wěn)定，表面硬度比較高。ABS塑料熔于酮、醛、脂、氯代烴，不溶于大多數(shù)醇類及烴類溶劑,基本不受酸、堿、鹽及水和無機(jī)化合物的影響。另外ABS塑料的耐侯性不好，紫外線作用下容易降解，從而會(huì)導(dǎo)致制件變脆變硬，熱穩(wěn)定性也不好，使用的溫度范圍為-40～100℃。所以ABS塑料是一種原料易獲取、各方面性能好、用途廣泛、物美價(jià)廉的材料。ABS塑料目前廣泛地適用于制造業(yè)及化工業(yè)中，比如機(jī)械、紡織、飛機(jī)、汽車、輪船等。2.2塑料制品的工藝分析圖2-1塑件外形尺寸塑料蓋板的表面的形狀比較復(fù)雜，其側(cè)面有很多圓弧并不簡單，制造型芯是有些難度的，加工時(shí)要配置合理的刀具路徑，型芯采取型芯鑲嵌的方法，使圓弧槽在型芯的邊上，便于加工。另外要設(shè)計(jì)合理的脫模斜度，因?yàn)轲じ阶饔枚o貼在型腔內(nèi)，或者因?yàn)橹破防鋮s后產(chǎn)生收縮時(shí)會(huì)緊包在凸模上，脫模時(shí)可能會(huì)對(duì)模具造成一定程度的損傷。本次設(shè)計(jì)塑件脫模斜度取0.5°2.3注塑機(jī)的選擇根據(jù)塑件的造型及尺寸，算出其在分型面上的投影的面積和塑件以及澆注系統(tǒng)的重量，計(jì)算所需鎖模力、總注射物料量，然后才能開始選擇設(shè)備。由于制作品的外觀由許多弧形槽構(gòu)成，形狀并不簡單，首先要對(duì)制品的體積和在分型面上的投影的面積進(jìn)行計(jì)算測(cè)量。利用PRE軟件對(duì)塑件三維圖的分析，計(jì)算得出結(jié)果如下：根據(jù)分析結(jié)果，該塑件采取直澆口方式，加上澆注系統(tǒng)及冷凝料的材料，總的注射量取。選擇的注塑機(jī)為SZ-100/60其主要參數(shù)如表2-2：表2-2型號(hào)SZ-100/60為的注塑機(jī)參數(shù)項(xiàng)目參數(shù)注射方式螺桿式結(jié)構(gòu)形式臥式螺桿直徑(mm)35額定注射量(cm3)100螺桿轉(zhuǎn)速(r/min)20~200注射壓力/MP150鎖模形式模具雙曲肘噴嘴孔徑(㎜)R10最大模具厚度(mm)300定位孔直徑(㎜)4噴嘴球半徑(㎜)125注塑速率（g/s）85S模板行程/mm300拉桿內(nèi)間距(mm)320×320最小模具厚度(mm)170鎖模力(KN)600液壓泵電動(dòng)機(jī)功率/KW112.4注射過程的校核我們要求的是注射量小于注射機(jī)的最大注射量。注射量具體來說是指注塑機(jī)在沒有模具進(jìn)行控制的情況下，它能夠從噴嘴注射出的熔料的最大質(zhì)量。在選擇使用注塑機(jī)的時(shí)候，需要保證塑件的最小注射量高于注塑機(jī)注射量的20%而小于注塑機(jī)的最大注射量的（80～85）%，依據(jù)式子，k-----注射機(jī)最大注射量利用系數(shù)，通常取0.8。Mmax-----注塑機(jī)最大注射量/mm3；n-----型腔數(shù)目/個(gè)；m-----單個(gè)制件質(zhì)量或體積/mm3；Mi-----澆注系統(tǒng)凝料的質(zhì)量或體積/mm3；0.8×10026.51+15.91≈42.41g。所以：注射機(jī)注射量符合要求。注塑壓力由許多因素決定，比如塑件形狀、注塑機(jī)類型、噴嘴形式等。為了檢驗(yàn)注射機(jī)的最大注射壓力能否滿足制品的成型需求，需要對(duì)注射壓力進(jìn)行校核。我們采用的塑料材料是ABS，這種材料的流動(dòng)性能非常好，模具制件結(jié)構(gòu)也比較好的，它的注射壓力在（60～90）Mpa之間，其數(shù)值在我們選擇的注射機(jī)的成型范圍之內(nèi)，所以能符合標(biāo)準(zhǔn)。2.5鎖模力的校核注塑時(shí)塑料熔體滿盈型腔的時(shí)候，留有比較大的壓力，它會(huì)讓模具發(fā)生漲?，F(xiàn)象，鎖模力要大于漲模力，才能順利完成注射過程而不出現(xiàn)問題。為了保證注射成型過程當(dāng)鎖模力足夠大，需要滿足：所以：注射機(jī)鎖模力符合標(biāo)準(zhǔn)。2.6安裝部分尺寸校核(1)模具厚度校核注射機(jī)的模具的最小的模具厚為170mm，最大的模具厚為300m。本次使用的模具總厚度是265mm，該數(shù)值在目標(biāo)注射機(jī)的最小模具厚度和最大模具厚度之間。因此，模具厚度是按照注塑機(jī)的合模要求設(shè)計(jì)的。(2)模具的長度和寬度校核為了在不增大模板行程的同時(shí)增加機(jī)器的加工范圍，我們采用調(diào)整塊（墊板）結(jié)構(gòu)，注射機(jī)的裝夾空間為：320×320mm，模架為180×200㎜，注射機(jī)器的裝夾范圍要比設(shè)計(jì)的模具尺寸大，符合條件。(3)澆口套球面尺寸校核進(jìn)行模具設(shè)計(jì)的時(shí)候，澆口套內(nèi)主流道的小端直徑要比噴嘴直徑稍大點(diǎn)點(diǎn)，并且注射機(jī)球面半徑一定要比主流道始端的球面稍小點(diǎn)點(diǎn)。(4)模具開模行程的校核注射機(jī)的最大開模行程一定要大于脫模距離，不然塑件不能順利開模成功，因?yàn)樽⑸錂C(jī)的開模行程是被合模機(jī)構(gòu)限制的。XS-ZY-125型注射機(jī)的合模形式為機(jī)械-液壓式，它的模具厚度不會(huì)影響其最大開模行程。計(jì)算公式為：SH1+H2+(5～10)mm式中H2-----包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑件高度/mm；H1-----推出距離/mm；S-----注射機(jī)最大開模行程/mm。即，開模行程設(shè)計(jì)為：S24+125+(4～10)mm=154～159mm實(shí)際合模行程為86mm，而注塑機(jī)最大開模行程達(dá)到300mm，因此注射機(jī)的最大開合模行程與模具所需求的開模間距相匹配。綜上所述，本副模具與所選的注射機(jī)完全互相吻合，模具的最大鎖模力、最大注射壓力、最大注射量、開模行程以及模具安裝尺寸都在所選的注射機(jī)技術(shù)規(guī)格之間。2.7分型面及其選擇選擇和設(shè)計(jì)模具分型面要考慮很多方面的原因，比如塑件的結(jié)構(gòu)、排氣方式、塑件精度要求，澆注系統(tǒng)的形式等，再做出整體考慮和合理的選擇。塑件質(zhì)量的好壞，模具結(jié)構(gòu)都取決于分析面合理的選擇與設(shè)計(jì)，它是影響模具結(jié)構(gòu)形式的關(guān)鍵要素之一。所以，分型面的選擇對(duì)注塑模具設(shè)計(jì)十分重要。一般分型面是與注塑機(jī)開模方面垂直的平面。它的作用是在開模時(shí)，由于注射時(shí)熔料冷卻定型，將制品從模腔中頂出。我們采用直澆口成型塑料蓋板，只需一個(gè)分型面。塑料蓋板的該分型面在中間板和動(dòng)模板之間的一個(gè)面上。因?yàn)樗芰霞?cè)面沒有凸臺(tái)和凹孔，因此沒有側(cè)向分型。2.8澆注系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)注塑模具的澆注系統(tǒng)是將注塑機(jī)料筒中的塑料熔體從噴嘴高壓噴出后，流暢穩(wěn)定地進(jìn)入并同時(shí)滿盈型腔的各個(gè)空間的通道。澆注系統(tǒng)能夠在充模及塑件固化過程中將注射壓力平均的傳送到型腔的各個(gè)部分，從而得到滿盈、質(zhì)量好、完整的塑件。根據(jù)塑料蓋板的要求，模具采取直澆口形式，并且采取一模一件的形式?？剂康侥＞甙惭b的注塑機(jī)的推出機(jī)構(gòu)在動(dòng)模而且由于模具是外殼形狀，型腔需要設(shè)計(jì)在定模，再則為了能順利推出塑件，直澆口設(shè)計(jì)需要在塑件的外表面，直澆口痕跡較小，塑件的質(zhì)量外形不受干擾。采取一模一件，并且是直澆口進(jìn)料，澆注系統(tǒng)沒有分流道和冷料穴。澆口就定好在塑件表面的中心位置。澆注系統(tǒng)是連接模具注塑機(jī)與型腔的進(jìn)料通道。澆注系統(tǒng)由通常4個(gè)部分構(gòu)成，由冷料井、主流道、分流道和澆口組成。一、主流道的設(shè)計(jì)主流道一般處于模具中心熔融塑料的進(jìn)口處，其作用是把注塑機(jī)的噴嘴注射出的熔體引入分流道中。其充模時(shí)間和熔體流動(dòng)速度由主流道尺寸直接決定，形狀為錐形。在注射模中要把主流道部分制成可拆卸更換的澆口套，因?yàn)橹髁鞯酪c注塑機(jī)噴嘴和高溫熔體不斷接觸。注塑機(jī)的噴嘴球面直徑是4mm，而主流道小端直徑比注塑機(jī)噴嘴直徑d略大一點(diǎn)，所以主流道澆口套的小端直徑設(shè)計(jì)為，為了使得熔料能在主流道順利流動(dòng)，D=1.5+d=1.5+4=5.5㎜主流道進(jìn)口處的注塑機(jī)噴嘴球頭半徑R1應(yīng)該小于凹坑球面半徑R2，通常為R2=（1～2）㎜+R1=1.5+10=11.5㎜端面凹球面的深度通常為2～4mm，本次設(shè)計(jì)中L=4mm主流道的半錐角通常為。太大太小都不合適，太小時(shí)容易產(chǎn)生脫模困難，太大則容易卷入空氣。因?yàn)樗芗牧系牧鲃?dòng)性能良好，不過主流道比較長，所以我們?nèi)?3。在拋光主流道的內(nèi)壁時(shí)，我們沿著軸向進(jìn)行操作，它的表面粗糙度應(yīng)該在Ra0.8以下。通常，模板的厚度決定了主流道的長度L。為了大幅度地縮短主流道，以降低熔體在充模的時(shí)候的物料的損耗以及壓力的消耗，主流道長度通常保持在60㎜左右。按照模板的厚度，主流道僅僅有40㎜，主流道的大端半徑為D=5+tg40=7.79取D=8mm二、澆口的設(shè)計(jì)澆口是連結(jié)型腔和流道的一個(gè)短細(xì)通道。通常這段很短的通道截面小，由于澆口的截面積很小，當(dāng)熔融的塑料在高壓下流過澆口時(shí)，會(huì)使塑料流速變快，因?yàn)槟Σ恋脑?，讓塑料的溫度上升，黏度下降，促進(jìn)了塑料的流動(dòng)性，有利于滿盈型腔[5]。因?yàn)闈部谑菨沧⑾到y(tǒng)的關(guān)鍵部分，因此，塑件質(zhì)量、注射效率、注射效果由澆口的形狀和位置、尺寸的設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確是否直接決定著。通常來說，澆口設(shè)計(jì)不合理一般會(huì)造成注塑塑件出現(xiàn)缺陷，如縮孔、融接痕、翹曲變形等。除了直澆口以外，它們的作用有下面幾點(diǎn)：（1）熔體流經(jīng)狹小的澆口時(shí)會(huì)引起摩擦熱，讓熔體溫度變高，有利于充模。（2）熔融塑料充模后會(huì)先在澆口處凝固，在注射機(jī)螺桿抽回的時(shí)候可預(yù)防熔體回流入流道。（3）方便將澆口的尾料切除掉。該模具采取直澆口進(jìn)料，澆口的基本尺寸根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，澆口直徑為d=0.5～1.5mm，澆口長度范圍為l=0.5～2mm，澆口斜度范圍為=6～15。該模具的澆口長度設(shè)計(jì)為1.2mm，直徑為1mm，澆口斜度為10。2.9冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)模具冷卻介質(zhì)一般為油、水或壓縮空氣等。因?yàn)樗氖褂梅奖?、成本低廉并且比熱容大、傳熱系?shù)大、冷卻效果好等優(yōu)點(diǎn)[6]。在本次的模具設(shè)計(jì)中，我們都用水冷卻。在型腔打兩直通的孔，經(jīng)過管接頭與水路連結(jié)，塑料蓋板模具的冷卻管道放在型腔上，以完成對(duì)塑件的制冷，因?yàn)樗芗　?.10成型零件部件的設(shè)計(jì)型腔是模具上成型塑料制件的部位，塑料制件的形狀與尺寸由模具型腔的形狀的與尺寸決定，構(gòu)成模具型腔的所有零件都稱為成型零件[13]。成型零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)塑件幾何尺寸和幾何形狀是由成型零件是影響的。凸模、凹模及成型桿、鑲件和成型環(huán)等組成了成型零部件。凸模成型塑件內(nèi)表面的零件，也叫型芯；凹模是成型塑件外表面的部件，也叫型腔；成型其他小孔的型芯稱為成型桿或小型芯。凸凹模有組合式和整體式兩種。塑料蓋板的外表面比較規(guī)則，塑料件的模具形狀簡單，結(jié)構(gòu)也小。因此我們用整體式構(gòu)造凹模；但是塑料蓋板的內(nèi)表面并不簡單，成型困難，加工十分不方便，因此我們用組合式構(gòu)造凸模，凸模和動(dòng)模板采取H7/m6過渡配合壓入模板中。這種結(jié)構(gòu)好確保形狀和尺寸的精度，使用方便，易于加工。二、成型零部件尺寸計(jì)算塑料原料的、塑件成型工藝和結(jié)構(gòu)、模具結(jié)構(gòu)、模具制造和裝置、模具使用中的磨損的原因等影響著塑件的尺寸精度。塑料尺寸精度主要是受材料的收縮率波動(dòng)影響，還有就是成型零部件發(fā)生摩擦損壞，制造模具時(shí)公差沒有弄好，都會(huì)很大影響塑件的尺寸精度。型芯尺寸的計(jì)算ABS塑料的收縮率為0.4%～0.8%，這種塑料的平均收縮率為=（0.4%+0.8%）/2=0.6%計(jì)算主型芯尺寸計(jì)算中心距的尺寸得公式為：-----塑件中心距尺寸；-----模具中心距的成型尺寸。計(jì)算高度尺寸：-----模具高度成型尺寸；-----塑件高度尺寸。計(jì)算徑向尺寸的公式為：-----塑件的公差；-----模具徑向成型尺寸；-----塑件徑向的基本尺寸；-----塑料的平均收縮率；-----模具的制造公差，通常取塑件公差的。計(jì)算中心距的尺寸得公式為：-----模具中心距的成型尺寸；-----塑件中心距尺寸。計(jì)算徑向尺寸的公式為：計(jì)算高度的公式為：計(jì)算徑向尺寸的公式為：計(jì)算高度尺寸的公式為：-----模具高度成型尺寸；-----塑件高度尺寸。2.11推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)為了能夠取出模腔內(nèi)的制品，在所有合模裝置上都需要設(shè)置頂出裝置。制品的質(zhì)量與產(chǎn)量好壞與否與頂出裝置設(shè)計(jì)是否完善是離不開的。所以，注射模設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)的重要一步就是設(shè)計(jì)推出機(jī)構(gòu)。設(shè)計(jì)推出機(jī)構(gòu)時(shí)要遵守以下幾點(diǎn)原則：一、不損壞塑件的外觀質(zhì)量；二、盡可能讓塑件保持在動(dòng)模的那側(cè)；三、推出機(jī)構(gòu)動(dòng)作可靠；四、在推出塑件的時(shí)候要盡量避免出現(xiàn)損壞形變；五、推出機(jī)構(gòu)能復(fù)位正確在合模時(shí)。一、推出力的計(jì)算按照塑件尺寸需要采用適當(dāng)?shù)拿撃Ｐ倍?，脫模斜度的通常?.2～0.5塑件在模具中冷卻定型時(shí)，由于熱收縮，體積和尺寸逐漸縮小，對(duì)型芯生成緊包力。脫模時(shí)就需要克服該緊包力產(chǎn)生的摩擦力。脫模力用下式計(jì)算式中-----塑件高度尺寸---塑件包絡(luò)型芯的面積；μ----熱狀態(tài)下塑件的摩擦系數(shù)，通常取μ=0.15～0.20;p——塑件對(duì)型芯單位面積的緊包力。-----塑件高度尺寸α---脫模斜度（或塑件的斜度）；Ft----脫模力。插座安裝墊的有關(guān)參數(shù)為，將其代入上式得；大氣的壓力、鋼與塑料制件之間的粘附力、推出機(jī)構(gòu)在運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的摩擦力等都變化都會(huì)影響脫模力高低。所以，脫模力的計(jì)算只是一個(gè)大概的參考。二、推出機(jī)構(gòu)的選擇脫模機(jī)構(gòu)種類很多，其中典型結(jié)構(gòu)之一便是用推桿推出。推桿截面形狀是圓形，并且推桿的活動(dòng)空間可調(diào)整性大，維修和制作起來都十分方便，易于達(dá)到推桿與模板或型芯上的配合精度，推桿在安裝時(shí)也十分方便，并且脫模效果好，需要維修的時(shí)候也十分容易，所以，這種機(jī)構(gòu)在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中使用廣泛，是推出機(jī)構(gòu)中最常見的結(jié)構(gòu)形式。我們依據(jù)塑件的形狀進(jìn)行選擇，應(yīng)選用推桿推出機(jī)構(gòu)，推桿為直通式推桿，共設(shè)置5根，3根，1根的，1根的。其推桿規(guī)格為×120GB/T4169、1-1984。修正后長度為116㎜。推桿工作部分與模板或型芯上推桿孔采用基孔制，裝配后不動(dòng)的選擇H7/k6配合。推桿的位置應(yīng)設(shè)置在脫模阻力最大的地方。如果塑件上出現(xiàn)多個(gè)推桿，我們要根據(jù)脫模阻力合理分布推桿的位置，以保證塑件推出時(shí)受力均勻，不會(huì)發(fā)生形變。推桿位置不宜設(shè)在塑件最薄處，我們要盡量把推桿安裝在凸緣或者壁厚的地方，特殊情況下，我們需要通過增大推桿的面積來改善塑件受力狀況,以免塑件變形或損壞。因?yàn)檫@個(gè)塑件四周和對(duì)型芯大，脫模阻力大，因此在四周附近設(shè)置3根大的推桿，在其附近設(shè)置了兩根小的推桿。如裝配圖所示，共設(shè)置了5根推桿。2.12本章小結(jié)本章詳細(xì)介紹了塑料蓋板注塑模具的成型過程，包含注塑工藝、注塑機(jī)的選擇、各方面的校核、澆注和冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等方面。圖2-3模具裝配圖第三章塑料蓋板成型過程模擬分析3.1MPI軟件MPI即MoldflowPlasticInsight(MPI)，分析的功能很強(qiáng)大、還擁有項(xiàng)目管理工具以及可視化功能，它是一個(gè)提供深入制作和模具設(shè)計(jì)分析的軟件包。應(yīng)用這些工具，技術(shù)人員能夠?qū)υO(shè)計(jì)過程進(jìn)行很好地的分析和優(yōu)化，并且可以對(duì)材料的選擇、模具設(shè)計(jì)和制品的幾何形狀等等進(jìn)行優(yōu)化，從而使得制品的質(zhì)量有大幅度地提升。這次的成型過程模擬分析正是使用該軟件。3.2最佳澆口位置分析最佳澆口位置的分析結(jié)果如下圖3-1。顯然塑料的中部是澆口最好位置。圖3-1最佳澆口位置依據(jù)最佳澆口位置的分析。分析結(jié)果：最大注射壓力(23.73MPa)；熔體的前沿溫度(235.7℃)；填充時(shí)間（0.7623s）。3.2填充分析填充分析是屬于模流分析的一環(huán)，具體來用來計(jì)算從注射開始，直至塑料熔體充滿整個(gè)模腔的過程中的流動(dòng)前沿位置。根據(jù)填充分析得到的結(jié)果，我們可以明確的看出填充的平衡與否，并且了解到填充的時(shí)候熔體的流動(dòng)行為，進(jìn)而判斷該行為是否符合要求。我們依據(jù)選擇的澆口，對(duì)制品進(jìn)行填充分析，結(jié)果如圖3-2，3-3所示。圖3-2充填時(shí)間圖3-3填充末端壓力從圖3-2-1，3-2-2可以看出，填充時(shí)間為0.8370s，符合要求。其最大注射壓力為18.99MPa，符合條件。3.3冷卻-流動(dòng)-翹曲分析為了分析模具補(bǔ)償損失熱傳遞、預(yù)測(cè)熱塑性材料在模腔內(nèi)的流動(dòng)情況以及對(duì)塑件成型后可能產(chǎn)生的形變以及形狀尺寸發(fā)生改變進(jìn)行分析，我們需要對(duì)制品進(jìn)行全面的冷卻-流動(dòng)-翹曲分析。通過這些分析，我們能夠確定模具及塑件的冷卻設(shè)置參數(shù)，保壓定型的參數(shù)設(shè)置以及成型過程參數(shù)設(shè)置。本次設(shè)計(jì)的冷卻水道的分析工藝條件如圖3-4。通常，冷卻水的出口溫度與進(jìn)口溫度的溫度相差不大于2℃。會(huì)使模具的溫度分布不均，隨著物料的流動(dòng)，料溫逐漸變低，要是溫差太大的話。在進(jìn)行冷卻分析之后，發(fā)現(xiàn)采取此方法，冷卻水的出口溫度同進(jìn)口溫度的差值僅僅只有0.20℃，符合設(shè)計(jì)要求，冷卻管道的溫差僅有0.2℃，冷卻效果顯著。在冷卻完，設(shè)定的塑件頂出溫度必須要高于塑件最高溫度。頂出溫度設(shè)置為100℃，然而其最高溫度僅為45.79℃，從采取該辦法的分析結(jié)果來看，并且范圍只有8℃，全部滿足條件。塑件的翹曲形變通常是由冷卻不均、收縮。經(jīng)過翹曲分析可知，由冷卻引起的翹曲其最大值只有0.0686mm，發(fā)生翹曲耳朵主要原因不是這個(gè)；因收縮引起的翹曲其最大值為0.2546mm，然而，翹曲的最大值為0.2657mm。所以，發(fā)生翹曲形變的主要原因是收縮。滿足要求。通過上面的各種分析，最終可以確定成型方案：1.澆口類型為單直澆口；2.冷卻水路有兩條，凹模凸模各自裝配一條，水路的直徑為10mm,中心距離腔表15mm；3.冷卻過程的雷諾數(shù)為100004.冷卻水溫度為35℃，流速為1.36L/min；5.開模時(shí)間5s、注射保壓冷卻時(shí)間一共為30s，恒定壓力為注射壓力的90％，之后在10s內(nèi)線性減小為0，保壓控制為填充壓力與時(shí)間關(guān)系。6.熔體溫度為235℃、模溫為45℃。圖3-4推薦工藝圖3-5總翹曲結(jié)果圖3-6回路流動(dòng)速率3.4本章總結(jié)本章詳細(xì)闡述了模流分析的整個(gè)過程，包括澆口分析、充模分析以及冷卻系統(tǒng)的分析等。將實(shí)際制造中經(jīng)過試模所得的方案與Moldflow分析結(jié)果相比較，我們采用得成型工藝參數(shù)設(shè)置差不多，說明在模具生產(chǎn)過程中，Moldflow是具有很高的實(shí)用性的。使用好Moldflow，模具設(shè)計(jì)制造過程可以得到很大的優(yōu)化改進(jìn)，有助于模具產(chǎn)業(yè)的提升。結(jié)論論文工作總結(jié)歷經(jīng)半年多的時(shí)間，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)就要結(jié)束了，一路走來，經(jīng)歷了很多，有快樂歡喜也有憂愁傷心。從開始寫開題報(bào)告到現(xiàn)在的論文終稿，期間的外文翻譯以及模具設(shè)計(jì)和分析，我花費(fèi)了很多的時(shí)間與經(jīng)歷。開題報(bào)告的好壞決定著后面設(shè)計(jì)的道路，我從開始的不會(huì)寫到后面能夠合格，也離不開文勁松老師的耐心指導(dǎo)和幫助，接下來的外文翻譯讓我積累了知識(shí)，學(xué)會(huì)了很多專業(yè)外文術(shù)語。而然后的模具設(shè)計(jì)正是我脫胎換骨的起端，其實(shí)對(duì)于模具設(shè)計(jì)我一直以來都是懵懵懂懂的，之前做的課程模具設(shè)計(jì)也是在同學(xué)的幫助下完成的。這次的畢業(yè)模具設(shè)計(jì)我基本是自己獨(dú)立完成，從模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)到零件的選擇設(shè)計(jì)，從澆注冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)再到推出機(jī)構(gòu)等設(shè)計(jì)，我摸清楚了模具設(shè)計(jì)的思路也學(xué)會(huì)了如何去設(shè)計(jì)模具。我慢慢地對(duì)/